Question

已知下列物质之间能实现如图甲所示的转化关系（部分产物已略去）：

（1）Z₂的结构式是______．反应①的离子方程式是______；
（2）反应③的离子方程式是______．
（3）D是很多漂白剂中含有的有效成分，这些产品不能与洁厕灵（含有有机酸和无机酸）一起使用，其原因就是在常温时能发生与反应②相似的反应．某校的学生在实验室利用反应②的原理来制备纯净、干燥的Z₂，仪器装置如图乙所示（夹持固定装置的仪器已略去）．
I、写出反应②的离子方程式______．
II、上述实验装置不够完善，改进方法是______．
Ⅲ、足量Z₂ 通入FeBr₂溶液中发生反应的离子方程式是______．

Answer 1

解：由反应①A溶液在电解的情况下生成3中物质，其中两种物质为双原子分子，A可能为氯化物（阳离子不放电），C为碱溶液；B为HCl，z₂+碱→D，故z₂为Cl₂，结合反应②可知D为次氯酸盐，符合转化关系，
（1）由上述分析可知，z₂为Cl₂，结构式为Cl-Cl；反应①电解氯化物溶液生成碱、氯气、氢气，反应离子方程式为：
2 Cl^-+2H₂O2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
故答案为：Cl-Cl；2 Cl^-+2H₂O2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氯气与碱反应生成氯化物、次氯酸盐、水，反应③的离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）Ⅰ、在酸性条件下，Cl^-与ClO^-生成Cl₂与水，反应离子方程式为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
故答案为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
Ⅱ、反应②为Cl^-+ClO^-→Cl₂，利用装置乙制备纯净、干燥的Cl₂，HCl易挥发，故制备的氯气中含有HCl、水蒸气，先利用饱和的氯化钠溶液吸收HCl，再利用浓硫酸干燥，可得纯净、干燥的Cl₂，氯气有毒，污染大气，故最后利用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气，由装置图可知，缺少吸收HCl的装置，故在a、b装置之间加一盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去HCl；
故答案为：在a、b装置之间加一盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去HCl；
Ⅲ、氯气具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，将溴离子氧化为Br₂，足量的氯气，溶液中Fe²⁺、Br^-全部被氧化，反应离子方程式为：2 Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2 Fe³⁺+2Br₂；
故答案为：2 Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=6Cl^-+2 Fe³⁺+2Br₂．
分析：（1）（2）由反应①A溶液在电解的情况下生成3中物质，其中两种物质为双原子分子，A可能为氯化物（阳离子不放电），C为碱溶液；B为HCl，z₂+碱→D，故z₂为Cl₂，结合反应②可知D为次氯酸盐，验证符合转化关系；
（3）Ⅰ、在酸性条件下，Cl^-与ClO^-生成Cl₂与水；
Ⅱ、反应②为Cl^-+ClO^-→Cl₂，利用装置乙制备纯净、干燥的Cl₂，HCl易挥发，故制备的氯气中含有HCl、水蒸气，先利用饱和的氯化钠溶液吸收HCl，再利用浓硫酸干燥，可得纯净、干燥的Cl₂，氯气有毒，污染大气，故最后利用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气；
Ⅲ、氯气具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，将溴离子氧化为Br₂，足量的氯气，溶液中Fe²⁺、Br^-全部被氧化．
点评：以“无机框图题”的形式考查元素单质及其化合物的性质、氯气的制备实验，涉及常用化学用语、氧化还原反应等，难度中等，根据电解产物的特点，推断A是突破口与解题的关键．